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面向制造型企业深度信息化的ERP改进实证研究

2013-10-14 14:18:17作者:孔令夷 董鹏 来源:

摘要为了加大制造型企业的信息化深度,引入APS,实施ERP与MES系统集成,设计ERP/MES/APS/PCS一体化集成的生产管理模式,提出ERP生产管理模块优化对策。...

  引言

  对381家国内石化、钢铁、飞机、船舶等企业调查显示,ERP应用比率高达80%,见图1,但是,应用最多的却是财务管理、库存管理模块;其次才是生产管理模块;最少的是车间管理模块,而后两者才能体现ERP的强大效力。其中,55%认为生产管理模块是ERP实施瓶颈,应用者不足6%,效果不理想;27%全面应用信息化,仅10%进入深化应用阶段;40%应用于部分业务部门;仍有15%处于局部应用阶段;8%才刚刚起步,见图2。当前生产管理模块应用仅局限于事后数据补录、简单统计,然而生产管控及产能预测应用很少;很多企业自行开发,品质难以保证。美国AMR调查显示,53%的客户反映ERP对工厂生产存在负面影响,体现在滞后数据统计分析、管理及人力成本上升。然而,生产管理模块是ERP软件的核心,也是企业运营基础,其性能影响ERP软件的整体性,关系到ERP实施成败。

  

图1 ERP的区域使用现状
图1 ERP的区域使用现状

  

图2 ERP模块应用现状
图2 ERP模块应用现状

  1 ERP生产管理模块现存问题

  传统的ERP产品主要集中于各模块的孤立建设,却忽视了生产管理基础模块。既满足复杂多变的客户需求,又提高排产的准确性,是ERP生产管理模块的任务。但是,当前基于MRPⅡ的生产管理模块有着明显的局限性。

  1.1 应变性差

  首先,基于推式MRPⅡ思想的ERP生产管理模块依赖于诸多假设条件:确定的订单组合、确定的单件生产周期、工装设备连续可用、不变化的产品及工艺设计、数据库地理集中。显然,这些约束条件在现实中是难以成立的,因此导致ERP生产管理模块对诸多不确定性条件的应变性差、准确性低。

  第二,批量提前设定,与实际不符,导致在制品库存及其成本增加。

  第三,生产提前期提前设定,但实际上等待时间是不确定的,目前ERP只能按照统计平均值将等待时间设为固定时间,这会导致实际排产无法与系统自动生成的生产计划相匹配。实际上,影响提前期的因素包括批量、加工时间、准备结束时间、产能、各种等待时间,ERP并未充分考虑,采用一刀切的固定提前期来推算投产时间。

  第四,ERP要求固定工艺路线及其衍生的生产任务,规避BOM展开的生产任务,限制了后期的生产管理优化可能。实际上,工艺部门会设计多条柔性工艺路线以应对多变的生产任务,但ERP缺少面向柔性工艺路线的任务规划模块,无法对满足工艺要求的生产任务在协作制造单元之间进行优化分配。

  第五,ERP根据经验值或瓶颈环节规划产能,但实际上突发事件频发,产能处于动态,依靠过时的产能信息,常常造成设备负荷不均、产能不平衡,最终使得车间作业与生产计划相脱节,引发恶性连锁反应,成本攀升。而且,ERP假设无限产能,不考虑企业实际的生产能力,不能识别生产瓶颈环节,导致生产计划不准确且脱离实际,缺失生产均衡性和预警性,额外费用增加,是致使ERP实施不成功的要因。尽管ERP有CRP模块,然而CRP和MRP是分开编制的,只能被动地校核能力,发生冲突时无法自动平衡,只能由计划人员凭经验手工平衡。当生产系统复杂、能力冲突严重时,手工调整并不能真正解决问题。

  总之,各种不确定性因素使得确定性ERP生产管理模块的应用效果不理想。

  1.2 任务排序寻优性差

  ERP作生产任务排序未考虑工艺约束、资源供给以及各协作制造单元的相互影响,几乎无法取得满意解。ERP编制不考虑零部件的主次关系,就难以充分利用有限资源及产能,常常导致关键件供不应求,非关键件供大于求,总装被迫滞后,只能靠外协外购加以弥补。

  1.3 计划与控制相分离

  首先,ERP为每道工序都编排计划,每道工序都严格按照既定的计划进行生产,而工序间又无协调机制,无法保证每道工序间的关联,造成工序间产量不平衡、在制品库存增加。

  其次,MPS、CRP按顺序执行,缺乏协调,使得订单信息不能及时反馈到工作中心。

  第三,ERP按照订单优先级编制生产计划,并未考虑产能约束,缺乏可行性。

  最后,ERP通过人工补录的反馈信息进行生产事后控制,周期长,明显滞后于现场管理。

  总之,ERP不能及时发现和解决生产管理问题,导致生产管理层和车间层脱节,管控效果差,很有可能延误交货。

  1.4 底层功能弱

  当前ERP软件的MPS及MRP功能很成熟,而对动态变化的工序作业计划涉及很少,不能及时获取实时的车间生产数据并向上一层反馈,割断了MPS、MRP与车间生产的联系。虽然有些ERP涉及MPS、MRP及车间工序作业计划,但只是按照以往各车间产能编制CRP,再推算各零部件的工序作业计划,不能获取实时的设备及工人情况,也就无法反映车间动态产能,使得生成的作业计划和实际脱节。另外,ERP以周或旬为周期,无法响应每天变化,这限制了企业制定准确而又切合可行的生产作业计划,无法快速应对市场及生产现场的变化。

  1.5 决策支持数据缺失

  企业希望ERP能够提供生产决策支持数据,但是现行系统的该项能力匮乏,仅仅能完成简单校验,才能作出合理决策,企业为此设了几个人专职用手工方法计算这些数据,但是问题很多,第一是没有理论依据,要不断根据不同的情况和工艺流程随机应变;第二是没有考虑全部约束条件,只是凭经验找几个关键设备进行估算;第三是计算过程不严格,计算结果只能是一个估计值,不是严格的结论,企业要承担决策风险。这样的不足必然在实际工作中造成很多问题。而大多数企业一直使用的ERP软件只能用BOM方法制定物料需求计划,没有任何决策支持功能,根本无法满足用户的要求。
责任编辑:叶子青

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